(57)【要約】【課題】  ＰＴＯに様々な負荷の被駆動機器を接続する場合であっても、トルク・回転数不足、エンジン騒音・燃費の悪化、共振による異音の発生等の問題を回避でき、適切に対応できる動力伝達装置を提供する。【解決手段】  被駆動機器が接続されるＰＴＯ２０を備えた変速機Ｔ／ＭとエンジンＥの間に、ロックアップクラッチ５付きの流体継手２を介設し、エンジン回転数が所定の閾値Ｙを超えたとき上記ロックアップクラッチ５を接する動力伝達装置であって、上記ＰＴＯ２０から被駆動機器に動力を伝達するとき、エンジンＥのアイドル回転数を上記閾値Ｙよりも高める接モードと、アイドル回転数を基本的には上記閾値Ｙ未満に維持する断モードとを有する制御装置と、これらのモードを上記被駆動機器の負荷に応じて切り替えるためのスイッチ２２とを備えたことを特徴とする動力伝達装置。【選択図】  図１
2005343414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動機器が接続されるＰＴＯを備えた変速機とエンジンの間に、ロックアップクラッチ付きの流体継手を介設し、エンジン回転数が所定の閾値を超えたとき上記ロックアップクラッチを接する動力伝達装置であって、
上記ＰＴＯから被駆動機器に動力を伝達するとき、エンジンのアイドル回転数を上記閾値よりも高める接モードと、アイドル回転数を基本的には上記閾値未満に維持する断モードとを有する制御装置と、
これらのモードを上記被駆動機器の負荷に応じて切り替えるためのスイッチとを備えたことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
上記制御装置は、上記接モードにおいて、アイドル回転数を可変にする手段を備えた請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項３】
上記制御装置は、上記断モードにおいて、閾値を可変にする手段を備えた請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項４】
被駆動機器が接続されるＰＴＯを備えた変速機とエンジンの間に、ロックアップクラッチ付きの流体継手を介設し、エンジン回転数が所定の閾値を超えたときのみ上記ロックアップクラッチを接する動力伝達装置であって、
上記ＰＴＯから被駆動機器に動力を伝達するとき、エンジンのアイドル回転数を上記閾値よりも高めると共に、高められるアイドル回転数を可変にする制御装置を備えたことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項５】
被駆動機器が接続されるＰＴＯを備えた変速機とエンジンの間に、ロックアップクラッチ付きの流体継手を介設し、エンジン回転数が所定の閾値を超えたときのみ上記ロックアップクラッチを接する動力伝達装置であって、
上記ＰＴＯから被駆動機器に動力を伝達するとき、エンジンのアイドル回転数を基本的には上記閾値未満に維持すると共に、上記閾値を可変にする制御装置を備えたことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項６】
上記閾値は、上記ロックアップクラッチに備えられたロックアップダンパの共振回転数よりも高い回転数に設定された請求項１〜５記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機とエンジンの間にロックアップクラッチ付きの流体継手を介設した動力伝達装置に係り、特に、変速機にＰＴＯ（パワーテイクオフ）が設けられた動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の変速機とエンジンの間に、ロックアップクラッチ付きの流体継手を介設した動力伝達装置が知られている（特許文献１）。上記ロックアップクラッチは、基本的には、車速が所定値未満になると断されてエンジンストールを防止すると共に所謂クリープを生じさせ、車速が所定値以上になると接されて滑りを無くして燃費を向上させるように制御される。このロックアップクラッチには、ロックアップクラッチの断接の際のショックを緩衝するため、ロックアップダンパが設けられている。
【０００３】
ところで、この種の動力伝達装置において、変速機に、ボディダンプ、ウインチ、ミキサ、消防ポンプ等の被駆動機器が接続されるＰＴＯを設けたものがある。このＰＴＯから上記被駆動機器に動力を伝達する場合、上記ロックアップクラッチが接されていると、上記ロックアップダンパがエンジンの回転数（ｒｐｍ）によっては共振し、異音が生じることがある。
【０００４】
よって、エンジン回転数が共振回転数以上になるまでロックアップクラッチを接しないようにしていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９５５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、こうするとアイドル時などエンジン回転数が共振回転数未満の場合には、ロックアップクラッチが断されるため、エンジンのトルクが流体継手の滑りを介して被駆動機器側に伝達されることになり、負荷が大きな被駆動機器に対してはトルク不足・回転数不足となって、被駆動機器が適正に作動しない事態が考えられる。
【０００７】
これを解消すべく、アイドル回転数を常に共振回転数以上に高めておいてロックアップクラッチを接する制御も考えられるが、この制御では負荷が小さい被駆動機器に対して過剰なトルク・回転数が供給されることになって効率が悪く、エンジン騒音が大きくなり、燃費も悪化する。
【０００８】
このような問題は、ＰＴＯに接続される個々の被駆動機器の負荷に応じて、ロックアップクラッチの断接制御を個々に設計すれば回避できる。しかし、ＰＴＯには車両毎に負荷の異なった様々な被駆動機器が接続され、如何なる被駆動機器が接続されるかは事前には分からないため、上記設計を予め行うことはできず、上述したような問題が発生するのである。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、ＰＴＯに様々な負荷の被駆動機器を接続する場合であっても、被駆動装置のトルク・回転数不足、エンジン騒音・燃費の悪化を防止できる汎用性の高い動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために第１の発明は、被駆動機器が接続されるＰＴＯを備えた変速機とエンジンの間に、ロックアップクラッチ付きの流体継手を介設し、エンジン回転数が所定の閾値を超えたとき上記ロックアップクラッチを接する動力伝達装置であって、上記ＰＴＯから被駆動機器に動力を伝達するとき、エンジンのアイドル回転数を上記閾値よりも高める接モードと、アイドル回転数を基本的には上記閾値未満に維持する断モードとを有する制御装置と、これらのモードを上記被駆動機器の負荷に応じて切り替えるためのスイッチとを備えたものである。
【００１１】
また、上記制御装置は、上記接モードにおいて、アイドル回転数を可変にする手段を備えてもよい。
【００１２】
また、上記制御装置は、上記断モードにおいて、閾値を可変にする手段を備えてもよい。
【００１３】
第２の発明は、被駆動機器が接続されるＰＴＯを備えた変速機とエンジンの間に、ロックアップクラッチ付きの流体継手を介設し、エンジン回転数が所定の閾値を超えたときのみ上記ロックアップクラッチを接する動力伝達装置であって、上記ＰＴＯから被駆動機器に動力を伝達するとき、エンジンのアイドル回転数を上記閾値よりも高めると共に、高められるアイドル回転数を可変にする制御装置を備えたものである。
【００１４】
第３の発明は、被駆動機器が接続されるＰＴＯを備えた変速機とエンジンの間に、ロックアップクラッチ付きの流体継手を介設し、エンジン回転数が所定の閾値を超えたときのみ上記ロックアップクラッチを接する動力伝達装置であって、上記ＰＴＯから被駆動機器に動力を伝達するとき、エンジンのアイドル回転数を基本的には上記閾値未満に維持すると共に、上記閾値を可変にする制御装置を備えたものである。
【００１５】
また、上記閾値は、上記ロックアップクラッチに備えられたロックアップダンパの共振回転数よりも高い回転数に設定される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る動力伝達装置によれば、ＰＴＯに様々な負荷の被駆動機器を接続する場合であっても、トルク・回転数不足、エンジン騒音・燃費の悪化の問題を回避でき、適切に対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係る動力伝達装置は、車両用のものであり、被駆動機器（図示せず）が接続されるＰＴＯ２０を備えた変速機Ｔ／ＭとエンジンＥの間に、ロックアップクラッチ５付きの流体継手（ここではトルクコンバータ）２と変速クラッチ（ここでは湿式多板クラッチ）３を直列に介設して構成されている。すなわち、エンジンＥのクランク軸１に流体継手２が連結され、流体継手２の出力軸に変速クラッチ３が連結され、変速クラッチ３の出力軸に変速機Ｔ／Ｍが連結され、変速機Ｔ／ＭにＰＴＯ２０が設けられている。
【００１９】
ロックアップクラッチ５及び変速クラッチ３は、制御装置６によって、基本的には次のように断接制御される。（１）車両の発進時には変速クラッチ３が接されると共にロックアップクラッチ５が断され、流体継手２のクリープ力による発進がなされる。（２）車両が発進した後、ロックアップクラッチ５が接され、燃費が低減される。（３）変速機Ｔ／Ｍ内にて変速動作（ギア抜き、ギアイン動作）がなされるときには、変速クラッチ３が断されて変速操作が許容され、変速動作が終了したときに変速クラッチ３が接される。（４）車両が停止しようとして車速がある程度まで低下したならば、ロックアップクラッチ５が断され、エンジンストールが防止される。
【００２０】
上記制御装置６には、運転室に設けられたＰＴＯスイッチ２１が接続されている。ＰＴＯスイッチ２１がオンされるとＰＴＯ２０に動力が伝達され、オフされると伝達されなくなるように、ＰＴＯ２０のギアが動作される。また、ＰＴＯスイッチ２１がオンされると変速クラッチ３が接される。
【００２１】
上記ロックアップクラッチ５には、流体継手２の入力側と出力側との断接ショックを緩衝するため、ロックアップダンパ（図示せず）が設けられている。ロックアップダンパは、ロックアップクラッチ５が接されたままであると、図２に示すように、エンジンＥの回転数（ｒｐｍ）が所定の共振回転数Ｘになると共振が生じ、異音が発生する。
【００２２】
この共振を回避するため、制御装置６は、エンジン回転数が所定の閾値Ｙ（Ｙ＞Ｘ）を超えたときのみ上記ロックアップクラッチ５を接するようにしている。これにより、エンジン回転数が閾値Ｙ未満のときにはロックアップクラッチ５が断されるので、共振回転数Ｘにてクラッチ５が接されることはなく、上記共振が生じることはない。
【００２３】
さて、本実施形態の特徴の一つは、制御装置６が、ＰＴＯ２０から被駆動機器に動力を伝達するとき、エンジンＥのアイドル回転数を上記閾値Ｙよりも高い回転数Ｎ１まで高める接モードと、アイドル回転数を基本的には上記閾値Ｙ未満の回転数Ｎ２に維持する断モードとを有する点である。
【００２４】
図２に示すように、接モードによれば、アイドル回転数を共振回転数以上の回転数Ｎ１に高めた後にロックアップクラッチ５を接するので、共振を回避できる。
【００２５】
他方、断モードによれば、エンジン回転数が基本的には共振回転数Ｘ以下のアイドル回転数Ｎ２に維持されて、ロックアップクラッチ５が断された状態となるので、上記共振が生じることはない。また、断モードにおいて、運転者が負荷の増加変動等に対応すべくエンジン回転数を上げた場合、閾値Ｙを超えるまでロックアップクラッチ５が断され、閾値Ｙを超えたときロックアップクラッチ５が接されるので、共振を回避できる。
【００２６】
これら接モードと断モードは、制御装置６に接続された切替スイッチ２２によって選択的に切り替えられる。
【００２７】
本実施形態の作用を述べる。
【００２８】
ＰＴＯ２０に接続される被駆動機器の種類は、上述したように事前（動力伝達装置を製造するとき）には分からないのであるが、その後、被駆動機器の種類が判明したとき、その負荷に応じて切替スイッチ２２を切り替え、接モードと断モードのうち被駆動機器の負荷にマッチしたモードを選択しておく。
【００２９】
たとえば、ＰＴＯ２０に接続される被駆動機器の要求負荷が大きいことが判明した場合には、作業員が切替スイッチ２２を操作して上記接モードを選択しておく。すると、後の工程でＰＴＯ２０に負荷の大きな被駆動機器が接続された後、ＰＴＯスイッチ２１がオンされてＰＴＯ２０から変速機Ｔ／Ｍ内の動力が取り出されるとき、アイドル回転数が少なくとも閾値Ｙ以上すなわち共振回転数Ｘ以上の回転数Ｎ１に高められてロックアップクラッチ５が常時接される。
【００３０】
この接モードによれば、共振回転数Ｘ以上でロックアップクラッチ５が接されるので、共振を回避できる。また、クランク軸１の回転が、接されたロックアップクラッチ５及び変速クラッチ３を介してダイレクトに変速機Ｔ／Ｍに伝達されてＰＴＯ２０から取り出されるので、ＰＴＯ２０に接続される被駆動機器にトルク不足が生じることはなく、被駆動機器の適正な作動を確保できる。また、被駆動機器の要求回転数が高い場合も、切替スイッチ２２が接モードに切り替えることで、同様に被駆動機器の回転数不足を回避できる。
【００３１】
他方、ＰＴＯ２０に接続される被駆動機器の要求負荷が小さいことが判明した場合には、作業員が切替スイッチ２２を操作して上記断モードを選択しておく。すると、後の工程でＰＴＯ２０に負荷の小さい被駆動機器が接続された後、ＰＴＯスイッチ２１がオンされてＰＴＯ２０から変速機Ｔ／Ｍ内の動力が取り出されるとき、アイドル回転数が基本的には閾値Ｙ未満の回転数Ｎ２に維持され、エンジン回転数が閾値Ｙを超えるまでロックアップクラッチ５が断される。
【００３２】
この断モードによれば、基本的には、ロックアップクラッチ５が断されるので、共振が生じない。また、クラッチ５が断された状態では、クランク軸１の回転が流体継手２の滑りを介して変速機Ｔ／Ｍに伝達されてＰＴＯ２０から取り出されるため、伝達トルクが小さいものの、被駆動機器の負荷が小さいためトルク不足が生じることはなく、被駆動機器の適正な作動を確保できる。しかもアイドル回転数を高めていないのでエンジン騒音が大きくなることはなく、燃費も悪化しない。
【００３３】
また、断モードにおいて、運転者が被駆動機器の負荷の増加変動等に対応すべくエンジン回転数を上記回転数Ｎ２以上に上げた場合、閾値Ｙを超えるまでロックアップクラッチ５が断され、閾値Ｙを超えたときロックアップクラッチ５が接されるので、共振を回避できる。
【００３４】
なお、被駆動機器の要求回転数が低い場合も、同様に切替スイッチ２２を断モードに切り替えることで、被駆動機器の適正な作動を確保しつつ、エンジン騒音の増大、燃費の悪化を防止できる。
【００３５】
ところで、ＰＴＯ２０に接続される被駆動機器の要求負荷が大きい場合には、上述のように切替スイッチ２２によって接モードが選択されるが、この場合、次のような問題が生じ得る。
【００３６】
すなわち、接モードにおいては、アイドル回転数が少なくとも共振回転数Ｘ以上の回転数Ｎ１に高められてロックアップクラッチ５が常時接されることになるが、この場合、被駆動機器の負荷が或る程度以上大きいと、高められたアイドル回転数が被駆動機器の負荷によって引き下げられて被駆動機器の要求トルクを満足しなくなる事態、又は高められたアイドル回転数が被駆動機器の負荷によって引き下げられて閾値Ｙ以下となる事態が考えられる。
【００３７】
これを解消するためには、上記接モードにおいて、高められるアイドル回転数を可変できるようにすればよい。すなわち、制御装置６が、接モードにおけるアイドル回転数を可変する手段を備えればよい。こうすれば、被駆動機器の負荷が或る程度以上大きい場合には、アイドル回転数Ｎ２をさらに高めることで、被駆動機器の負荷によってアイドル回転数Ｎ２が引き下げられても、被駆動機器の要求トルクを満足でき、エンジン回転数を閾値Ｙ以上に維持できる。
【００３８】
アイドル回転数を可変する手段は、アイドル回転数を多段又は連続的に切り替えるスイッチ２３からなり、ＰＴＯ２０に接続された被駆動装置の操作者が操作し易い箇所（たとえば運転室等）に設けられる。これにより被駆動装置の負荷に応じて、操作者がスイッチ２３を切り替えて、接モードにおいて高められるアイドル回転数を更に高めることで、被駆動機器の要求負荷を満足できる。逆に、被駆動装置の負荷が変動して減少した場合には、上記スイッチ２３を切り替えて、接モードにおいて高められるアイドル回転数を、閾値Ｙ以上の範囲において或る程度低めることで、エンジン騒音および燃費を低下できる。
【００３９】
ところで、本発明者等の研究によれば、ＰＴＯ２０に接続される被駆動機器の負荷が大きくなると共振回転数Ｘが高くなることが見出された。よって、被駆動機器の負荷が大きくなった場合、図２に示す共振回転数Ｘが閾値Ｙよりも高まり、共振回転数Ｘにおいてロックアップクラッチ５が接され、共振が生じる可能性がある。
【００４０】
これを解消するためには、上記断モードにおいて、閾値Ｙを可変できるようにすればよい。すなわち、制御装置６が、断モードにおける閾値Ｙを可変する手段を備えればよい。こうすれば、被駆動機器の負荷が大きくなって共振回転数Ｘが高まるときには、高まる共振回転数Ｘに応じて閾値Ｙを共振回転数Ｘ以上となるように高めることで、共振を回避できる。
【００４１】
閾値Ｙを可変にする手段は、閾値Ｙを多段又は連続的に切り替えるスイッチ２４からなり、ＰＴＯ２０に接続された被駆動装置の操作者が操作し易い箇所（たとえば運転室等）に設けられる。こうすれば、被駆動装置の負荷の大小に応じて共振回転数Ｘが変化するのに対し、スイッチ２４によって閾値Ｙを変更することで、共振を回避できる。
【００４２】
ところで、上記実施形態のように接モードと断モードを備えた制御装置６ではなく、接モードのみを備え、ＰＴＯ２０から被駆動機器に動力を伝達するとき、アイドル回転数を高めてロックアップクラッチを常時接すると共に、高められるアイドル回転数を可変にする手段（スイッチ２３）を備えた制御装置も考えられる。
【００４３】
この制御装置によれば、ＰＴＯ２０に接続される被駆動装置の負荷の大小に応じて、高められるアイドル回転数をスイッチ２３により可変にすることで、エンジン回転数が共振回転数Ｘに低下することを防止しつつ、できるだけアイドル回転数を低下させることができ、騒音及び燃費を低下できる。
【００４４】
また、上記制御装置６は、断モードのみを備え、ＰＴＯ２０から被駆動機器に動力を伝達するとき、エンジン回転数が所定の閾値Ｙを超えたときロックアップクラッチ５を接すると共に、上記閾値Ｙを可変にする手段（スイッチ２４）を備えたものであってもよい。
【００４５】
この制御装置６によれば、ＰＴＯ２０に接続される被駆動装置の負荷の大小に応じて、閾値を変更することで、共振を避けつつ、様々な負荷の被駆動装置に対応できる。
【００４６】
なお、本発明の上記実施形態における切替スイッチ２２、アイドル回転可変スイッチ２３及び閾値Ｙ可変スイッチ２４は、必ずしも運転者のみが操作するものではないので、運転室内に限定されず、車両の製造ライン等における作業者用、運転者用又はＰＴＯ作業者用にそれぞれ複数個を適宜設けてもよいし、いずれか一つが設けられていてもよい。
【００４７】
すなわち、上記各スイッチ２２、２３、２４は、車両の製造ライン等における作業者、ＰＴＯ作業者又は運転者が操作するものなので、各者が操作し易いそれぞれの箇所に設けられてもよいし、上記各者のうちの一人または二人が操作し易いそれぞれの箇所に設けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動クラッチ制御装置を適用する動力伝達装置の概略図である。
【図２】変速クラッチの作動の説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
２  流体継手
５  ロックアップクラッチ
６  制御装置
２０  ＰＴＯ（パワーテイクオフ）
２２  スイッチ
２３  アイドル回転数を改変にする手段（スイッチ）
２４  閾値を可変にする手段（スイッチ）
Ｔ／Ｍ  変速機
Ｅ  エンジン
Ｘ  共振回転数
Ｙ  閾値
【図１】
2005343414.tif 000003
【図２】
2005343414.tif 000004